结构力学大题及答案

1、文档编码 : CJ7W5P10R3K1 HQ3O9J4H7M7 ZS5U4D9H3X8； 一,作图示结构的 M, Q 图； d=2m；（ 20 分） 二, 用力法运算,并作图示对称结构 M 图； EI=常数；（ 20 分） 三,作图示梁的 的影响线, 并利用影响线求给定荷载作用下 的 值； 12 分 一,（ 20 分） 支座反力 20KN , 10KN , 20KN , 10KN 每个图形 10 分,每根杆 2 分 -可编辑修改 - 第 1 页,共 23 页； 120 100 60 40 40 20 10 Q 10 10 20 20 M 图 （ ） 10 20 图 KN 10 每根杆符号错扣

2、1 分 二, （20 分） qX1 半结构 （2 分） 力法基本体系 （3 分） 力法方程 11 X1 IP 0（ 2 分） lql 2/8 （ 2 分） M1 图 X1 =1 （2 分） M P 图 系数： 11 3 2l / 3EI ; （2 分） IP 4 ql / 24EI ; （ 2 分） 解得： X1 ql /16 （1 分） 最终弯矩图 -可编辑修改 -第 2 页,共 23 页； 2 ql /16 2 3ql /32 2 3ql /32 2 ql /16 （ 4 分） M 图 挑选其它基本体系可参照以上给分； 三, （12 分） A MB B CD1m F G MB 影响线 +

3、1m E 1m （7 分） 111 30 131 20 100 185KN .m （5 分） 22图 6 三,运算题（共 60 分） 1,作图 7 示刚架弯矩,剪力图； 15 分 -可编辑修改 -第 3 页,共 23 页； 4,用力法解图 10 示刚架,并作刚架的最终弯矩图； 图 10 四,作图题 （此题 15 分） 作图示刚架的轴力,剪力,弯矩图 六,运算题 （此题 15 分） 用力法运算图示结构,并作弯矩图； -可编辑修改 - 第 4 页,共 23 页； 四,作图题 （此题 15 分） 作图示刚架的轴力,剪力,弯矩图 解：（ 1）求解支座反力 由 ,得 由 ,得 由 ,得 （2）作内力图

4、六,运算题 （此题 15 分） 用力法运算图示结构,并作弯矩图； 解：图示结构为一次超静定结构,取基本结构如下图： -可编辑修改 - 第 5 页,共 23 页； 4CB C4B A M 1A MP图图 运算其系数及自由项为： 列力法方程： 解得： 杆端弯矩： , , , -可编辑修改 -第 6 页,共 23 页； 五,作图示结构 , 的影响线,并利用影响线求图示结构在移动集中荷 载作用下截面 K 弯矩的最大值（确定,已知 P=10kN； （15 分） 五, （18 分） 值） P=10KN 的影响线 （ 5 分） 的影响线 （5 分） -可编辑修改 - 第 7 页,共 23 页； （5 分）

5、四, 本大题 4 分 分析图示体系的几何组成； 十, 本大题 10 分 用力法运算,并作图示结构由于支座移动引起的 十一, 本大题 18 分 M图； EI=常数,不考虑链杆的轴向变 形； 试用力矩支配法作图示刚架的弯矩图； EI =常数； 运算二轮 四, 本大题 4 分 -可编辑修改 - 第 8 页,共 23 页； 几何不变,有一个余外约束； 4 分 十, 本大题 10 分 X1 =1 11 /2 l 3 / 12 EI , 1c l3 2 EI 3 / l 3EI M图 3EI 2 l 22l 22210 分 2 /2 M 1 图 / 2 2 , X 1十一, 本大题 18 分 MF AB

6、BA BE BC CB CF -75 1/3 1/3 1/3 1/2 1/2 45 45 75 -60 60 12 分 90 M 图 kN m 6 分 二, P=1 在如以下图的静定多跨梁 ABCD 上移动；（ 1）作截 E 的弯矩影响线； （ 2）画出访 ME 达最大值和最小值时可动均布荷载的最不利布置； 面 （ 3）当可动均布荷载 q=5kN/m 时,求 MEmax 的值；1m 2m 2m 2m -可编辑修改 - 第 9 页,共 23 页； 四,用力法运算如以下图刚架,画 M 图, EI= 常 数； DA B CEI 6m EI 2EI M 图, EI= 常数；固端弯矩表如b 所示； 6m

7、 6m 六,用力矩支配法运算如图（ a）所示连续梁,画 a b 图 2kNm 8kN qA 2EI B EI CEI DA B lP 4m 8m l/2 3m 3m MF AB=1/12ql22MA MF BA =1/12 qlP B l/2 F AB=3/16Pl二,解： 1, ME 的影响线（ m） 2/3 2/3 2/3 2, MEmax的最不利布置如图（ a）； MEmin最不利布置如图（ b）； -可编辑修改 - ； a b 3, MEmax= q =51/2 2/3 3=5kNm 四,解, 1,一次超静定,基本体系和基本未知量,如图（ a） 2 ,列力法方程： 11.x 1 1P=

8、0 3, 作 M1图,如图（ b）；作 MP 图,如图（ c） 4,运算 11, 1P 11=1/2EI 1/2 6 6 41/EI 6 6 6=252/EI 1P=1/EI 6 36 6=1296/EI a 5,解方程： X1= 1P/ 11= 1296/252= 1m 6,作 M 图,如图（ d） b 基本体系 M6x 1 6x 1mc d 36 MkN 36 M PkNm 六,解：（ 1）运算转动刚度与支配系数（令 EI=1 ） SBA=4i BA=4 1/4=1,S BC=4iBC=42/8=1, S CB=4i CB=42/8=1,S CD=3i CD=3 BA=0.5, BC=0.

9、5, CB=0.4, CDF F 2 22 运算固端弯矩： MBC= M CB= 1/12 ql = 1/1238 = 64kNm F MCD= 3/16Pl= 3/1686= 9kNm 3 支配与传递： 16 16 9 -可编辑修改 -第 11 页,共 23 页； 4画 M 图 kNm 24 12 三（本大题 5分）对图示体系进行几何组成分析； 图示体系为具有一个余外约束的几何不变体系 7（ 9分）试用力矩支配法求作图示结构弯矩图（运算两轮） -可编辑修改 - , EI常数 , FP = 28 kN ； 第 12 页,共 23 页； 3i 4i 4i 3i S f M3/7 4/7 4/7

10、3/7 MMM四（本大题 4 分）对图示体系作几何组成分析 167834七 （本大题 8分）已知图示结构的 523M 图 , 作 FQ , FN 图； 41 kN 2 kN 482 m 62 m 4 m 4 m M kN m -可编辑修改 - 第 13 页,共 23 页； 八 （本大题 10 分）作图示结构 FQB, MF 的影响线； 左 FP=1 A F B HI CD4 m E q=40 kN/m 各杆 2 m 2 m 11114 m 1九 （本大题 12 M 图；已分）用力矩支配法运算并作图示对称结构的 EI 相同； qq知： 6 m 3 m 6 m 3 m 一, 几何组成分析： 有一个

11、余外约束的几何不变体系 七,内力图如下所示 1 11FQ 图 kN F B 3I CFN 图 kN DE HA -可编辑修改 - 1 FQB 影响线 第 14 页,共 23 页； 八,影响线如下所示 A F B HI CDE M F 影响线 九,按对称性取半进行运算 A DC90 45 90 45 45 45 qB 135 DB 135 DC M 图 AD DA BD CD 支配系数 3/8 1/4 3/8 固端力 00120 00-120 支配,传递 0-30 -45 0杆端力 -45 -15 -45 0090 -45 -135 一, （本大题 14 分） 用力矩支配法运算图示结构（可利用对

12、称性） ,并作弯矩图；已知各杆 EI= -可编辑修改 - 第 15 页,共 23 页； 常数； A 6kNm B F C4m D3kN E 4m 4m 2m 二, （本大题 5 分） 试分析图示体系的几何组成； 三根链杆连接两刚片,为无余外约束的几何不变体系； 分析（ 3 分） 结论（ 3 分） 三, （本大题 14 分） 用力矩支配法运算图示结构（可利用对称性） ,并作弯矩图；已知各杆 EI= 常数； A 6kNm B F C4m D3kN E 4m 4m 2m -可编辑修改 - 第 16 页,共 23 页； 解：半结构 A 6kNm EI B 3F （3 分） 3 分） SBA 3EI 4

13、SBF , EI 2BA 6kNm 123 , BF 3 （支配系数 BA BF A 1/3 2/3 M F 64m 3B 2m F （固端弯矩 2 分） M6-1 -2 （支配 2 分） 2-2 （结论 1 分） 6三 A 2CDE B 26M 图kNm （ 3 分） 分析运算题 （4 小题,共计 50 分） 1分析图示体系的几何组成,说明分析过程并作出结论； 5 分 2作图示简支梁 MC,FQC影响线,并求图示移动荷载作用下截面的最大弯矩值； （ 13 分） 40kN 60kN 20kN 30kN -可编辑修改 - 第 17 页,共 23 页； 2m 2m 2m C3m 9m M 图, E

14、I 为常数；（ 18 分） 3用力法运算图示刚架,并绘其 20kN/m 40kN 6m 6m 三 分析运算题 （4 小题,共计 50 分） 1分析图示体系的几何组成,说明分析过程并作出结论； 5 分 常变体系（ 5 分） 2作图示简支梁 MC,FQC影响线,求移动荷载作用下截 面 作梁 MC, FQC影响线（ 6分） 判定移动荷载的最不利位置（ 2 分） 求移动荷载作用下 MCMA（5 分） 9/4m C 最大弯矩值；（13 分） + MC影响线 3/4 + F QC影响线 1/4 3 9 7 5M C 40 60 20 30 .m 4 9 4 7 4 5 4 3M C max 40 60 2

15、0 30 .m 4 4 4 43用力法运算图示刚架 , 并绘其 M 图, EI 为常数；（18 选取力法基本结构如图（分） 分） 力法方程（ 1 分） 11 X 1 1 P 0-可编辑修改 - 第 18 页,共 23 页； 求系数和自由项（ 3 3 分） 11 360 , EI 1 P 9360 M 图 kN.m EI 6m 6m 240 156 240 84 X1=1 X1 基本结构 M1 图 m MP 图 kN.m （ 2+2 分） 求 （ 2 分） X1= 26kN M 图；已q40kN / m ,各杆 EI 相同； 2,用力矩支配法作图示对称结构的 （ 15 分） 知： qqm 63m

16、6m3m,解：取半结构分析： ABCqDS BA 3EI S BC , 3EI S BD , 4EI 2EI 3363BA 3/ 8 , BC 3/ 8 , BD 1/ 4F 2 ql 2 ql 12 120 kN .m M, M 固段弯矩 F DB BD 12 -可编辑修改 - 第 19 页,共 23 页； 支配过程： M AB 2i B .m, M BE MBE 4i B , M EB .m 由 MB 0 ,有 M BA M BC 0 ,所以 M BC .m M CD 0 ,所以 M CB 16kN .m 由 M C 0 ,有 M CB BC 杆中点处弯矩大小M BC M CB 2 ql

17、28为： 作弯矩图： 16B CDE F 4,图示结构,用矩阵位移法运算时（先处理法,计轴向变形）,请标注编码, 并给出各单元的定位向量；（ 10 分） I1 I 1 I 1 I2 4,解： -可编辑修改 -第 20 页,共 23 页； 123 45564 I1 I 1 7 98I 1 10 I 2 002,请用力矩支配法作图示结构的弯矩图,并求 D 点竖向位移；（25 分） A 4m32kN 4mB 8kN/m C6kN 2EI EI D8m2m2,解： SBA 支配系数 3 2EI , SBC 3 EI , BA 2 / 3, BC 1/ 3 110 / 3 88M 固端弯矩 F BA 3Pl 3 32 848, M BC F 2 ql 112 58 16 16 82M BA 支配弯矩 2100 58 48 220 / 3, M BC 1100 58 48 3332kN 8kN/m 6kN A A 2EI B EI CCB 支配系数 2/3 1/3 固端弯矩 48 -58 支配弯矩 2